免疫第2章：抗原2014

教学目的掌握抗原的概念及两个基本特性；抗原特异性的结构基础-表位；抗原的分类熟悉决定抗原免疫原性的因素；T细胞表位和B细胞表位的特点；线性表位和构像表位了解超抗原、免疫佐剂及丝裂原的含义；抗原在临床实践中的应用医学免疫学第二章抗原Antigen主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的因素三、抗原特异性与交叉反应四、抗原的分类及其医学意义五、非特异性免疫刺激剂一、抗原的概念和特性抗原(antigen，Ag)是指能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并与相应免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）在体内外发生特异结合的物质。抗原的两个基本特性免疫原性(immunogenicity)刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。抗原性(antigenicity)或免疫反应性（immunoreactivity)抗原能够与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。AgTB致敏T细胞浆细胞免疫原性和抗原性（免疫反应性）示意图抗体完全抗原同时具有免疫原性和抗原性的物质。半抗原(hapten)仅具有抗原性而无免疫原性的物质。载体(carrier)与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。半抗原与载体抗原方面的因素1.抗原的异物性指与机体自身成分不同或在胚胎期未与宿主免疫细胞接触过的自身物质。*异种物质*同种异体物质*自身抗原二、决定抗原免疫原性的因素2.理化性状*抗原的化学属性*分子量大小（一般在10kDa以上）*化学组成和结构*易接近性*物理状态抗原进入机体的方式皮内注射>皮下注射>肌肉注射>腹腔注射>静脉注射机体方面的因素机体的免疫应答能力受遗传控制抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系三、抗原的特异性抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。决定抗原特异性的基本结构或化学基团。又称表位(epitope)。*是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。抗原抗原决定基(antigenicdeterminant,AD)　*抗原特异性的分子基础抗原决定基对抗原特异性的影响Landsteiner按结构特点按识别细胞分按功能分线性表位构象表位功能性表位隐蔽性表位T细胞表位B细胞表位抗原表位连续性、线性排列空间上形成特定构象位于抗原分子表面位于抗原分子内部被T细胞识别被B细胞表位抗原表位的类型类型构象决定基与顺序决定基1、构象决定基①序列上不相连的多肽或多糖，由空间构象形成的；②一般位于抗原分子的表面。③易被相应的淋巴细胞识别，启动免疫应答，称为功能性表位。2、顺序表位（决定基）①一段顺序相连的氨基酸序列，又称线性决定簇；②多存在于抗原分子的内部。③一般不能引起免疫应答，称为隐蔽性表位。构像表位和线性表位B细胞表位与T细胞表位1.B细胞表位①构象决定基或顺序决定基；②一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。③可直接与B细胞抗原受体（BCR）结合，被B细胞识别。2、T细胞表位①顺序决定基；②存在抗原分子的任何部位；③需经抗原递呈细胞（APC）加工处理，并与其MHC分子结合后，才能与T细胞抗原受体（TCR）结合，被T细胞识别。T细胞表位B细胞表位表位受体TCRBCRMHC分子必需无需APC加工处理必需无需表位性质主要是线性短肽天然多肽，多糖，脂多糖，有机化合物表位大小9-12个氨基酸（CD8＋T细胞）12-17个氨基酸（CD4＋T细胞）6-7个氨基酸或5-7个单糖、核苷酸表位类型线性表位构象表位、线性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面T细胞表位与B细胞表位的特性比较*存在于不同抗原物质上的相同或相似的表位称为共同表位。*交叉抗原（共同抗原）：带有共同表位的抗原交叉抗原（crossantigen）抗原的交叉反应（crossreaction）由共同表位刺激机体产生的抗体可以和两种以上的抗原结合发生反应。根据产生抗体是否需要Th细胞辅助分类*胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen,TD-Ag）：由B细胞表位（半抗原）和T细胞表位（载体）组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。*胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen,TI-Ag）：由多个重复B细胞表位组成，可分为TI-1Ag和TI-2Ag。四、抗原的分类TD-Ag和TI-Ag引起免疫应答的特点特点TD-AgTI-AgTh细胞+-体液免疫++细胞免疫+-回忆应答+-产生抗体类型IgG为主IgM举例细菌病毒等脂多糖,荚蛋白质抗原膜多糖等*异种抗原（xenoantigen）*同种异型抗原（allogeneicAg）：如ABO血型抗原、*自身抗原（autoantigen）*异嗜性抗原（heterophilicantigen）一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原，又称Forssman抗原根据抗原与机体亲缘关系分类异种抗原同种异型自身的物质为何可以是抗原？1）隐蔽的自身抗原外伤、手术自身物质血流（免疫系统接触）神经髓鞘膜蛋白眼球晶体蛋白精子蛋白自身免疫病甲状腺球蛋白2）修饰的自身抗原感染、药物自身物质化学结构改变电离辐射豚鼠绵羊Forssman抗原不同种属生物间存在的共同抗原Forssman抗原的实际意义溶血性链球菌肾小球基底膜溶血性链球菌心肌大肠杆菌O14型结肠粘膜共同抗原急性肾小球肾炎共同抗原风湿病共同抗原溃疡性结肠炎其他分类方法*完全抗原和半抗原*天然抗原、人工抗原和基因工程抗原*外源性抗原指非APC自身所产生的抗原。内源性抗原指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原。主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性与交叉反应性四、抗原的种类及其意义五、非特异性免疫刺激剂抗原在临床实践中的应用1、疾病的诊断与辅助诊断2、疾病的治疗3、疾病的预防4、医学研究佐剂某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类物质被称为佐剂（adjuvant）。化合物：明矾、弗氏不完全佐剂生物制剂：卡介苗、霍乱毒素B亚单位(CTB)、细胞因子及热休克蛋白等超抗原(superantigen,SAg)普通抗原单克隆T细胞应答1:104-1:105超抗原多克隆T细胞应答1:5-1:20*一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多数T细胞结合并为T细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克隆T细胞，产生很强的刺激效果，故称为超抗原。*无须抗原加工与递呈*形成TCRVβ-超抗原-MHC-Ⅱ类分子复合物，*无MHC限制性SAg的生物学意义　＊毒性作用及诱导炎症反应　＊自身免疫病　＊免疫抑制＊抗肿瘤SAg与T细胞结合的特点毒素休克综合征（toxicshocksyndrome,TSS）患者，女，16岁。突然患病一天，发热（39.8℃）、周身肌肉酸痛、头晕、恶心和呕吐。意识轻度丧失，上肢出现红疹并迅速扩延到全身大部。体检：体温37.8℃，血压98~67mmHg,心率140次/分，呼吸24次/分，血中性粒细胞和未成熟中性粒细胞升高明显，转氨酶升高血凝时间轻微延长。阴道液培养检出金黄色葡萄球菌。经积极抗感染、抗休克治疗一周后出院。丝裂原（mitogen）可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称有丝分裂原。丝裂原受体丝裂原小结抗原的概念及两个基本特性决定抗原免疫原性的因素抗原特异性与交叉反应抗原的种类及其医学意义思考题1.解释名词抗原、免疫原性、免疫反应性、抗原决定簇、半抗原、TD-Ag、TI-Ag、异嗜性抗原、交叉反应2.决定抗原免疫原性的条件有哪些?3.TD-Ag和TI-Ag引起免疫应答的特点有何不同?4.异嗜性抗原有何临床意义。5.如何理解抗原的特异性？